浅谈计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用

翁佳杰

精华制药集团股份有限公司江苏南通226000

摘要：随着现代社会进程的不断加速发展，机械设计及制造业也得到了迅速发展，在科技现代化的推动下已经呈现出数字化、自动化和智能化的发展趋势。机械设计制造是由计算机辅助设计来进行的相关应用和研究，并且计算机辅助设计技术在机械制造行业的运用非常广泛，计算机辅助设计CAD技术在机械设计及其制造中也起着重要性的推进作用，在提升其工作质量与效率的同时还极大的促进了整个机械行业的健康持续发展。

关键词：计算机辅助设计；CAD；机械设计及制造

计算机辅助设计CAD技术主要是指相关专业的设计人员合理运用计算机和相关的图形设备来对生产机械进行相关的应用原理和结构组成方面的设计工作。计算机辅助设计CAD技术在机械设计制造过程中的应用和影响都是非常重要的，甚至直接关乎着机械制造业的未来发展趋势。对此，本文主要通过对计算机辅助设计CAD技术进行相应的探讨，分析了其在机械制造业中的运用优势以及具体应用，希冀能为相关机械行业的从业人员提供些许借鉴与参考。

1机械制造与计算机辅助设计CAD技术的相关概述

机械制造主要是指对各种机械产品和设备进行设计及生产的总称。在现代化科学技术发展过程当中，现阶段机械制造技术发展速度非常快。特别是在计算机辅助设计CAD技术的运用后，更高效的提升了机械制造业的整体水平，同时也提高了机械产品质量，并推动了机械制造业的健康发展。

计算机辅助设计CAD技术（ComputerAidedDesign）是指在机械设计过程当中，有效的通过运用计算机软件或其它图形设备，帮助机械工程师进行设计的一种实用技术的总和。CAD技术最早出现于上世纪六十年代的美国麻省理工大学，从提出到目前为止已有几十年的应用与实践，该项技术如今在各个领域都具有广泛的运用。特别是在机械制造领域中，计算机辅助设计技术具有显著优势。通过计算机辅助设计技术，可以对设计对象进行三维建模，同时还能进行有效的运动仿真，并根据实际需求及时修改相关设计参数，优化机械产品的设计与制造方案。

2计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的运用优势

2.1提升机械设计制造的质量与效率

在机械设计制造中，计算机辅助设计CAD技术的运用能够大幅度减少前期投入的准备时间以及缩短设计的周期。比如说在设计构思方面，计算机辅助设计CAD技术能够更加清晰的表达出设计师对产品的构思图形，并通过该技术对产品轮廓充分展现。所以说计算机辅助设计CAD技术在为设计师设计产品提供更多空间的同时，还有效的避免了在画图时间上的浪费，还促进和提升了设计师的思维能力。由此可见，计算机辅助设计CAD技术能够更加直观的将产品图形展现出来，并且利用其三维设计功能降低机械设计的难度，从而提高了设计的质量。

2.2设计过程易修改，能有效促进机械产品质量的提升

在机械设计中有效应用辅助设计CAD技术可以有效提升机械设计和制造的开发和生产。在进行相关机械设计的创新和开发的过程中，设计师可以借助于CAD技术进行更加立体、直观的三维模型对产品的构建进行详细呈现。因此，设计师也能够依据实体机械运作工作中的组成构建的直接呈现来及时有效的对设计不符之处进行合理调整，只有及时的对设计不合理、错误部件或结构进行及时的纠正与解决，才能确保在其以后的实际制造和应用过程中能够顺利进行，进而有效的促进机械设计质量的提升。

3计算机辅助设计CAD技术在机械制造中的应用

计算机辅助设计CAD技术在机械前期设计的进程中，具体的相关应用主要体现在零部件和组成装配图的直接整体呈现，在相关的设计技术的实际运用和不断创新发展的过程中，相关的设计方式和设计手段，在一定程度上，根据我国实际机械制造设计的需求需要，进行对传统方式的设计理念的转化。

就其实体的生成领域而言，即主要体现在机械设计制造实体的建模方面。机械建模处理是机械设计及数字化制造中的核心环节，是机械设计制造工程师重要的工作内容，在整个设计制造中意义重大。利用计算机辅助软件，通过三维建模技术，可提高机械设计及制造的效率。三维建模技术在机械设计制造中的运用，常常采用实体模型、表面模型以及线框模型。在传统的机械建模过程中，三维化处理具有较高难度。但是，在计算机辅助技术CAD软件的支持下，能够快速准确地建立产品的三维模型。

在进行计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用过程里，如何将相关的需要设计的机械数值在相应的时间节点中，在相关的草图绘制中大致体现，也是其技术在机械设计和制造中最大的优势；即大大降低机械产品设计中的数据计算和处理难度，也使得相关技术的绘图操作具备良好的简便性与准确性。

计算机辅助设计CAD技术是涵盖了概念设计、优化设计、计算机仿真技术、信息数据库、CAD集成等技术的健全的CAD系统体系，在有效解决相关的机械设计中零部件存在的问题和使用效率、使用周期等，都能通过其技术进行实时的检测和问题解决。

例如，在汽车设计制造过程中，汽车覆盖模具设计质量在很大程度上决定了汽车整体的制造质量。若制造过程中设计图纸与实体模型存在差异，就会导致汽车覆盖模具返工，浪费大量时间与成本，无疑缩小了该款汽车在行业市场中的竞争力。针对这一问题，在汽车覆盖模具设计制造过程中，可以运用计算机辅助设计CAD技术进行三维建模。通过对比设计图与实际三维模型，及时完善两者存在的误差，有效避免返工问题，提高了整体的设计制造效率。

4计算机辅助设计CAD技术的发展趋势

现阶段，结合目前我国计算机辅助设计CAD技术发展情况而言，其发展空间还将扩大，因此在可行的条件下还需不断借鉴国际上先进的技术与设计理念。因此，在今后的发展当中，只有不断的顺应产业发展趋势，跟进国际动态，发挥自身优势，才能满足于我国机械制造发展的需求，同时也可提升我国机械业在国际中的市场地位。

在对CAD技术的应用和开发的实际过程中，相关的技术应用从侧面角度上，也对社会未来发展呈现出规范化、集成化、智能化的网络技术趋势。当前，CAD技术已在工程设计、汽车、航空、机械制造、城市等领域中，相应的设计在结构构件的建模过程中，其可以做到对有限元分析、结构平面设计、结构计算和分析、高层结构分析、地基及基础设计、钢结构设计与加工等。其技术也在相关的机械设计的实际应用中呈现出良好的效果，在现代生产要求高精度的统一和精准度的情况下，在符合各个行业对机械设计的要求和标准的过程中，也在依托与现代的网络技术、计算机软件、数据平台等，加强相关技术的集效率；同时，在高速发展的计算机技术领域中，人们对更加高效、快捷的智能化操作和生产的需求增加，也使得对应CAD设计技术的朝着智能化的方向发展。

结论：

通过上述对计算机辅助设计CAD技术的分析可知，该项技术在机械设计制造中的应用能够极大程度的提升机械设计制造的整体效率与质量，在充分发挥着科技优势的同时，也推进了机械领域的健康稳定发展。随着社会经济发展，机械行业发挥的作用逐渐提升，并呈现数字化、自动化、智能化发展趋势。从CAD技术在机械设计制造应用上所取得的成效可以看出，该项技术将会逐步全面性的推广和普及运用，同时也会促使社会向着多面的CAD技术作为相关机械设计制造的核心技术，这对我国后期的社会现代化和智能化都起着非常重要的作用，也是我国未来社会发展的基础和前提条件。

参考文献：

[1]张武．计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用[J]．现代制造技术与装备，2017，（2）：82+84．

[2]曹宇男，张勤俭，蔡永林，等．CAD/CAM多元化教学模式探索与实践[J]．江西理工大学学报，2015，（2）：69～72．